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1建筑节能课件2第一章绪论3随着科学技术的发展和进步，特别是近三、四十年以来，随着工、农业生产和科学技术的现代化，人们的生活也渐趋现代化，使能量消耗的增长趋势十分明显。4几个概念：什么叫能源像煤、天然气、汽油、水流、风、电、太阳光等能够提供能量的物质资源，我们把它们都叫做能源。人们的生活、生产、科研都离不开能源。5一次能源和二次能源所谓一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源，它包括：原煤、原油、天然气、油页岩、核能、太阳能、水力、风力、波浪能、潮汐能、地热、生物质能和海洋温差能等等。由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品，称为二次能源，例如：电力、蒸汽、煤气、汽油、柴油、重油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和焦炭等等。6再生能源和非再生能源一次能源可以进一步分为再生能源和非再生能源两大类。再生能源包括太阳能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等等。它们在自然界可以循环再生。而非再生能源包括：原煤、原油、天然气、油页岩、核能等，它们是不能再生的，用掉一点，便少一点。7世界能源危机根据经济学家和科学家的普遍估计，到本世纪中叶，也即2050年左右，石油资源将会开采殆尽，其价格升到很高，不适于大众化普及应用的时候，如果新的能源体系尚未建立，能源危机将席卷全球，尤以欧美极大依赖于石油资源的发达国家受害为重。最严重的状态，莫过于工业大幅度萎缩，或甚至因为抢占剩余的石油资源而引发战争。840年51年200年建筑保温=节能全球的自然资源储备是有限的！可共使用的燃料资源储备按当今的消耗量计算：石油天然气煤9能源战争（伊拉克战争）10能源战争（入侵科威特）11为了避免能源危机，目前美国、加拿大、日本、欧盟等都在积极开发如太阳能、风能、海洋能(包括潮汐能和波浪能)等可再生新能源，我国也不例外。12我国能源现状我们的国家地大物博、物产丰富。可是，我们同时拥有庞大的人口，各种常规能源资源人均占有量远低于世界水平。我国能源总地质贮量居世界第三。但从人均占有量看，只有世界平均人占有量的1/2，是美国的1/10，是原苏联的1/7。我国是煤炭大国，却是石油贫国，总贮量仅占世界的2%～4%当前，我国是世界上惟一以煤炭为基本能源的大国。。13人均能源资源占有量：2000年我国人均石油可采储量只有4.7吨，人均天然气可采储量1262立方米，人均煤炭可采储量140吨。我国主要产品单位耗能指标比国际先进水平高30%～90%。每创造1美元工业产值，我国能耗相当于发达国家的4～5倍，是印度的1.64倍。近年来，中国石油消费高速增长。2007年我国共进口原油1.63亿吨，同比前年增长12.4%；进口成品油3380万吨，同比前年下跌7.1%。我国石油依存度已近50%。14节约能源资源是落实科学发展观，转变经济增长方式，从根本上缓解资源约束，减轻环境压力，实现全面建设小康社会目标和经济可持续发展的必然选择。15《京都议定书》１９９７年１２月，《联合国气候变化框架公约》第３次缔约方大会在日本京都召开。１４９个国家和地区的代表通过了旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的《京都议定书》。中国于１９９８年５月签署并于２００２年８月核准了该议定书。欧盟及其成员国于２００２年５月３１日正式批准了《京都议定书》。目前已有１７０多个国家批准加入了该议定书。16常见发电方式分析：1、火力发电：对水、大气、土地环境污染严重、造成环境酸化。1718192、风力发电：发电量不大，不稳定，应用受环境限制。203、水力发电：对自然环境影响大，水库淹没面积大，容易泥沙淤积，并可能造成库区地震，滑坡等。另外，工程量大。2122三峡库区重庆巫山县滑坡23244、太阳能发电：通过大阳电池进行光电变换来实现,清洁可再生能源，一般容量不大。255、核能发电：清洁能源，但原料靠进口。有核泄露危险。26切尔诺贝利核事故7万人成为残疾，30多万人受放射伤害死去27其它方式：沼气发电、垃圾发电、潮汐发电、甚至有人设想从闪电中取电。28第一章建筑节能基本知识29第一节建筑节能是现代建筑设计的趋势一、概念建筑节能概言之，建筑节能就是节约建筑物的能源消耗，减少能源损失，提高能源利用率。三个基本层次(建筑节能的三个阶段)：1、简单的建筑节能：降低指标，节约能量。2、在建筑中保持能量：减少能量散失。3、提高建筑中能源利用率：积极地节省能源消耗，提高能源利用效率，这也是现在建筑节能的内涵。31误区：节能就是少用能。节能不能简单地认为只是少用能，而是在确保室内热舒适环境的前提下的节能。节能的核心是提高能源利用效率，前提是满足人们越来越高的舒适度要求。建筑能耗建筑物使用过程中所消耗的能量,建筑能耗包括建材生产能耗、建筑施工能耗和建筑使用能耗，其中建筑使用能耗占80-90%。建筑使用能耗包括用于空调、采暖、通风、照明、热水供应、家用电器、电梯、炊事等方面的能耗。其中，空调、采暖、通风的能耗约占其2/3。32我国能源消耗分布图34%35%28%3%交通工业建筑其他建筑能耗的比例美国能源消耗分布图25%34%6%35%交通工业建筑其他我国的建筑能耗总量逐年上升，在能源总消费量中所占的比例已从上世纪七十年代末的10％，上升到近年的30％，这种增速越来越快；美国的建筑能耗在能源总消费量中所占的比例已经达到了34％。33中国建筑能效的背景1、中国建筑保有量的95%以上是高耗能建筑，每年新增的大量不节能的建筑在未来几十年里将无节制地消耗大量能源，每年多消耗若干亿吨能源。2、到2000年末，我国建筑年消耗商品能源共计3.76亿吨标准煤，占全社会终端能耗总量的27.6%。其中采暖空调能耗约占建筑能耗65%左右。3、建筑用能正在持续快速上升，其所占全社会能耗的比重不断增大。将从目前的27%左右上升到2020年的35%左右。4、公共建筑单位面积能耗约为住宅建筑的5~10倍。34二、我国建筑能耗发展情况建筑规模巨大，目前总建筑面积达400~500亿m2，其中城市约150亿m2。每年新建建筑16~19亿m2（其中公共建筑面3~4亿m2）。至今节能建筑只占2.1%。采暖区向南推进，空调范围逐步扩大。农村居民生活逐渐电气化，城市居民生活热舒适性要求越来越高。35三、建筑节能的途径建筑节能的途径建筑设计合理新建筑材料建筑使用者节能新能源利用新仪器设备管理技术36其中，通过合理的设计，使建筑物的结构能够达到节能效果。1、外围护结构形式：采用高效保温材料与加强面材组成复合墙体。372、采暖调控系统技术进步：各采暖房间、各单位采暖温度按需要自动调控，精确高效，按热量计量收费，利于节能。383、建筑构件产品的进步、建筑机构的完善：采用大量的新保温材料、密封材料、保温门窗、高热效换热器、保温管道、新型计量仪表等。出现各具技术专长的建筑安装公司和供热计量等服务性公司。39建筑节能的原因1、节能是经济可持续性发展的需要建筑节能可减低城市、国家能源的供应压力，以保障充足的能源供国民经济发展。2、节能是环保的需要减少污染物的排放，优化人类生活环境，降低对地区和区域环境的影响。3、是宜人的建筑热环境的需要如减少热岛效应。4、是降低建筑能耗费用、提高室内环境质量的需要，其投资回报率高。40能源在建筑中的应用41第二节国外建筑节能概况一、外围护结构传热系数传热系数概念：在稳态条件下，围护结构两侧空气温度差为1℃，单位时间内通过1m2面积传递的热量。单位：W/m2℃。它是表征围护结构传递热量能力的指标。该值越小，围护结构的传热能力越低，其保温隔热性能越好，节能效果越显著。英国、加拿大、德国等西方国家都制订了较高的建筑节能标准，并得到认真遵守。我国建筑外围护结构保温水平与气候接近的发达国家相比，差距较大。并且，气窗的气密性差距也在3~6倍之间。42二、国外建筑能耗西方发达国家住宅能耗占全国总能耗比例较高，一般为25~35%之间。但由于发达国家推进建筑节能较好，在新建建筑采用节能规范建设的同时，大力推进已有建筑的节能改造工作，取得良好节能效果。部分国家（如丹麦）在建筑面积年年增加的同时，整个国家建筑能耗却大幅下降。当然，这是节能建筑、新型供热设备、保温管道、新保温材料的综合作用结果。43第三节采暖居住建筑节能基本原理和节能途径几个概念：1、体形系数：建筑物与室外大气直接接触的外表面面积与其所包围体积的比值。体形系数越小，节能效果越好。442、窗墙面积比：窗户洞口面积与其所在外立面面积的比值。普通窗户的保温隔热性能比外墙差很多，而且夏季白天太阳辐射还可以通过窗户直接进入室内。一般说来，窗墙面积比越大，建筑物的能耗也越大。好。45一、我国采暖居住建筑的主要特点1、住宅占居住建筑的的92%，其中相当部分安采暖和通风换气装置；2、冬季室内温度要求达到16~18℃，高级别达到20~22℃；3、层高一般为2.7~3.0m，开间为3.3~4.5m；4、人均占有居住面积为7~8m2，占有居住容积18.2~20.8m2；5、城镇居住建筑以多层为主，大城市有部分高层。46二、采暖居住建筑的能耗构成及节能措施1、两部分：由通过围护结构的传热耗热量和通过门窗缝隙的空气渗透耗热量组成。其中，前者占主要部分。2、窗户传热系数较高，应该在保证采光要求前提下，选择适当的窗墙比和改善窗户的保温性能。一般，双层玻璃比单层玻璃传热系数可降低一半。塑料窗和塑钢窗较钢窗保温性能有较大改善。3、提高窗户气密性，减少冷风渗透。4、选用新型墙体材料，如加气混凝土砖、保温复合墙、外墙表面抹膨胀珍珠岩砂浆等。475、注意采暖建筑屋顶保温，可采用加气混凝土块或加气混凝土块架空设置在架空层中充填岩棉、矿棉或膨胀珍珠岩，或敷设其它保温层。6、建筑物体形、朝向、间距与建筑物能耗关系很大，通过良好的总平面规划设计，使建筑物在冬季最大限度地利用日照，多获得热量，避开主导风向，减少建筑物和场地外表面热损失。7、减少建筑物的体形系数及外表面积。8、改善采暖供热系统的设计和运行管理，提高设备运行效率，加强管线保温。9、采用热量按户计量收费的办法。48第五节空调建筑节能原理概念：围护结构传热阻（R0）是围护结构阻抗传热能力的物理量。为结构热阻（R）与内、外侧表面换热阻（Ri、Re）之和。R0=Ri+ΣR+Re一、影响空调负荷的主要因素1、围护结构的热阻和蓄热性能：从降低空调负荷效果上看，热阻作用大于蓄热能力的作用；2、房屋朝向状况，蓄热能力：顶层和东西向房屋空调负荷大于南北向房屋；3、窗墙面积比，窗户遮阳与空气渗透情况：窗户越大，空调负荷越大。49二、空调建筑节能基本原理得热三途径：1、通过外窗的太阳辐射得热；2、围护结构传热得热；3、门窗缝隙空气渗透得热。空调建筑节能设计要点1、建筑避免东西朝向或东西向窗户减少辐射得热；2、空调房间集中布置，上下对齐；3、空调房间应避免布置在拐角处、有伸缩缝处或顶层；4、空调建筑外表面尽量小，表面浅色，房间净高宜低；5、外窗面积尽量小，窗墙比不超过0.30(单层窗）0.4(双层窗）。东西向外窗，宜采用热反射玻璃、反射阳光镀膜和有效遮阳构件；6、外窗气密等级不应低于GB7107-2002中3级水平；7、围护结构传热系数应符合GBJ19-87规定要求；8、间歇使用的空调建筑，外围护结构内侧和内围护结构宜采用轻质材料，连续使用的空调建筑，外围护结构内侧和内围护结构宜采用厚重材料。50第六节我国建筑节能的目标和任务一、建筑节能发展的主要目标1、新建建筑全面执行节能50%的设计标准，建立四个直辖市和北方地区节能65%的国家标准体系和技术支撑体系；完成低能耗和绿色建筑的示范工程，形成相关标准和技术体系，引导“十二五”建筑发展方向，新型墙材生产满足要求；2、既有公共建筑节能改造取得突破性进展；深化北方地区供热体制改革，推动北方居住建筑节能改造；3、可再生资源在建筑中规模化应用取得实质性进展；4、形成国家推动建筑节能的关键能力。51二、工作思路充分调动中央和地方的积极性，主要责任在地方。国家提出总体要求并给予资金、政策和技术等方面支持。建筑节能工程的实施应充分发挥市场机制的作用，在中央引导下，以